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一道关于椭圆的题,已知椭圆E:x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)的离心率e=√2/2,左右焦点分别为F1,

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/09/24 15:22:44
一道关于椭圆的题,
已知椭圆E:x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)的离心率e=√2/2,左右焦点分别为F1,F2,点P(2,√3),点F2在线段PF1的中垂线上.(1)求椭圆E的方程.(2)设l1,l2是过点G(3/2,0)且互相垂直的两条直线,l1交E于A,B两点,l2交E于C,D两点,求l1的斜率k的取值范围.(3)在(2)的条件下,设AB,CD的中点分别为M,N,求证:直线OM与直线ON的斜率之积为定值(O为坐标原点).
一道关于椭圆的题,已知椭圆E:x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)的离心率e=√2/2,左右焦点分别为F1,
(1)设F1(-c,0),F2(c,0)
由于F2在线段PF1的中垂线上
则:|PF2|=|F1F2|
即:√[(2-c)^2+(√3-0)^2]=2c
(c-2)^2+3=(2c)^2
解得:c=1
由于:e=c/a=√2/2
则:a=√2
则:a^2=2,b^2=a^2-c^2=1
则椭圆E的方程:x^2/2+y^2=1
(2)由于:l1,l2互相垂直
则:k*kl2=-1
则:kl2=-1/k
[1]当l1,l2中有一条直线垂直X轴时,
由于G(3/2,0)在椭圆外
故不能使l1,l2均与椭圆有两交点
[2]l1,l2均不与x轴垂直时
设l1:y=k(x-3/2),l2:y=(-1/k)(x-3/2)
分别与E:x^2+2y^2=2联立得:
(1+2k^2)x^2-6k^2x+(9k^2/2)-2=0
(1+2/k^2)x^2-6x^2/k^2+9/(2k^2)-2=0
则判别式△1=(-6k^2)^2-4(1+2k^2)(9k^2/2 -2)>0
△2=(-6/k^2)^2-4(1+2/k^2)(9/2k^2 -2)>0
解得:k属于(-2,-1/2)U(1/2,2)
(3)直线OM与直线ON的斜率之积为定值-1/4
证明:
设M(xM,yM),N(xN,yN)
A(x1,y1)B(x2,y2)
由于A,B在E:x^2+2y^2=2上
则:x1^2+2y1^2=2,x2^2+2y2^2=2
两式相减得:
(x1+x2)(x1-x2)=-2(y1+y2)(y1-y2)
则:kAB=kl1
=(y1-y2)/(x1-x2)=(x1+x2)/[(-2)(y1+y2)]
由于:M为AB中点
则:2xM=x1+x2,2yM=y1+y2
则:kl1=(2xM)/[(-2)(2yM)]=-xM/(2yM)
同理可得:kl2=-xN/(2yN)
由于:kl1*kl2=-1
则:[-xM/(2yM)]*[-xN/(2yN)]=-1
化简得:xMxN=-4yMyN
所求kOM*kON
=(yM/xM)*(yN/xN)
=(yMyN)/(xMxN)
=(yMyN)/(-4yMyN)
=-1/4